水库水利工程地质灾害防治技术及措施

李 强

珲春市水利勘测设计队，吉林珲春 133300

伴随经济的稳步增长，水利工程的规模也越来越大，其中水库是水利工程中的重要组成部分，对提高社会经济具有显著的作用。水库不仅能够起到防洪、预防水灾的作用，还能合理调配水资源，促进水路通畅等。不过各水库水利工程所处地质存在明显的差异，在运行期间很有可能遭受地质灾害的影响，进而威胁到水库水利工程，甚至附近居民的生命安全。因此，相关工作者务必要了解水库水利工程发生地质灾害的原因，进而制定出相应的地质灾害防治技术和措施，以降低地质灾害给水库水利工程所造成的损失程度。

1 水库水利工程地质灾害概述

水库普遍位于山区，因此会将沿岸的山体当作挡水设施。而大部分的山体会由于长期受到水的侵蚀而导致破裂，再加上大部分山体植物非常稀松，若一旦遇到暴雨或长时间的降雨，会对山体造成强有力的冲击，严重的侵害山体，很大概率发生山体滑坡或者泥石流等灾害。地质灾害的发生，会严重威胁到水库水利工程运行的安全，导致水库附近的地区遭受自然灾害。此外，在对水库水利工程进行建设期间，若对施工地区的地质造成影响，也会引发地质灾害[1]。

引发水库水利工程地质灾害主要是受自然环境和人为因素的影响。其中前者指的是水库水利工程施工场地的环境情况，由于在建设之前没有掌握地质情况，也没有意识到地质因素对于工程建设的重要性，进而影响了施工质量，降低了水库水利工程运行的安全性。而人为因素则指的是在施工期间，由于相关工作人员水平有限，再加上没有采用最为先进的施工技术，施工方案也未能得到严格执行，从而严重影响了施工地区的地质条件，最终导致水库水利工程的质量难以达到标准，加大了发生地质灾害的可能性。

2 水库水利工程地质灾害种类

水库水利工程若遭受地质灾害的破坏，那么便会导致无法挽回的后果，造成严重的经济损失。因此，做好水库水利工程地质灾害预防工作就显得尤为重要。但若想使预防达到最为理想的效果，首先要掌握水库水利工程地质灾害的种类。

2.1 水库渗漏

地质条件会很大程度的决定水库是否会出现渗流的情况。水库施工地区所处的地质，普遍处于断层、褶皱地带，为此很有可能发生水库渗漏的情况，其中断带所存在的岩溶断层是主要的渗漏区域[2]。此外，水库所处的地形地貌也是水库发生泄漏的一大因素，在水库水位高于河水，同时水库山体难以起到挡水岭作用的情况下，很可能会发生水库漏水的情况。

2.2 水库地震

水库地震和地质条件有直接的关系。水库所处地质结构、岩土构造和水文地质情况等是决定水库地震发生与否的重要因素。其中因地质灾害而引发水库地震，主要是离水库比较近的区域，震源深度浅、地震持续时间长。地质灾害所导致的水库地震会引起大坝变形，降低大坝的平稳性，更为严重时会导致水库水力发电处于停滞状态。

2.3 水库淤积

发生地质灾害后，分水岭的山体会受损，脱落的石块掉进水库后，会导致水库淤积，从而难以保证水库的顺利运行，同时影响上下游河流。另外，石块淤积会削弱水库库容，进而影响水库的稳定运行。若淤积位置处于大坝前，大量的石块会顺着水流渗透水库，强烈冲击到挡水建筑物，缩短挡水建筑设备的使用寿命。而且当水库泄水时，由于遭受石块的猛烈撞击，严重损害河道，进而使河道严重变形。

2.4 崩塌

水库水利工程是否会出现崩塌，主要取决于地形地貌。若水库库岸斜坡超过40°，则大概率会引发水库库岸崩塌[3]。水库水体不断冲击库岸山体，进而全部清理掉库岸山体的脚部的岩石，使山体部位处于悬空状态，在岩体重力下，边坡分离，从而发生崩塌的情况。

2.5 滑坡

在水库水利工程所遇到的诸多地质灾害当中，山体滑坡是一种较为普遍的现象。水库分水岭的山体斜坡在水库水体的作用下，会使坡体岩石的重量变大，并且在受水库水体的浸泡以后，山体中有可能滑落的岩层就会受到软化，水库水利工程当中会出现大量的岩土裂缝，从而产生较强的静水压力，进一步加大岩体裂缝，使大量的水库水体渗透裂缝，导致斜坡失稳，此时再受到水库水流的强烈冲击后，斜坡便会大幅度滑动，最终发生山体滑坡。

3 引发水库水利工程地质灾害的原因

3.1 水库施工环境

在选取水库施工区域的时候，主要会受到河流、地形的影响。虽然进行水库施工之前就已经制作了研究报告，也开展了相关的设计，但大部分的水库所处的环境还是比较差，且地质条件烦琐[4]。这对于施工来讲具有相当大的难度。部分水库水利工程需要尽快地完工，但如果处于雨季仍正常进行施工，那么就会加大施工质量控制难度，导致工程延期。在水库水利工程正式投入使用之后，在运行时难免会出现一些问题，进而破坏施工区域的环境，最终引发地质灾害，这样就难以保证水库水利工程的稳定运行。

3.2 人为因素

水库施工结束并正式投入使用后，水库流域内人员流动频繁，会破坏水库力学平衡的稳定性。人员在参与工程施工期间会打破了水库环境的稳定状态，进而加大了发生地质灾害的可能性，最终严重威胁到水库水利工程的安全。为此，要全面控制好水库水利工程区域的人员流动性，确保水库附近环境免遭迫害。

4 水库水利工程地质灾害防治技术和措施

4.1 做好防治设计

在水库水利工程建设期间，设计工作是基础环节。在设计期间，要分析地质灾害可能给水库水利工程所造成的破坏程度，尽可能增强水库水利工程防治地质灾害的效果。首先要确立最为合理的施工区域，应选择地质环境良好，且不易发生地质灾害的地区。其次是对地质灾害预防措施进行设计，根据施工区域地质有针对性地设计地质灾害预防措施，以规避地质灾害可能给水库水利工程带来的破坏。

4.2 监测地质灾害

若想掌握水库水利发生地质灾害的原因，那么就要时刻对地质灾害进行监测，收集有关地质灾害的信息。在水库水利工程施工期间，要有专业人员监督工程施工情况，同时获取和分析有关地质灾害的数据，以使地质灾害监测数据能够具备时效性、准确性，从而最大限度地避免水库水利工程发生地质灾害[5]。

4.3 创建水库水利工程地质灾害预防体系

打造水库水利工程地质灾害预防体系时，一是要做好相关预案，确立当地质灾害出现后，应如何组织和运送物质，同时明确运送路线。二是要配备好预防物质，明确灾害出现时所需的物资，以免因对预防物资运算有误，造成物资过多或过少，影响预防效果。三是做好对人员的配置，在制定地质灾害预防措施期间，要提高对人力资源的使用率，合理落实每个工作人员工作责任，防止某个岗位因人员冗余而导致人力资源被过度浪费或因岗位人员缺失影响工作效率。

4.4 开展对水库水利工程地质灾害的预防措施

4.4.1 对滑坡、崩塌和水库渗漏的预防滑坡的预防。加大可能出现滑坡的位置监测力度，将滑坡隐患扼杀在摇篮当中。同时，要根据监测数据了解滑坡发生的具体原因，然后创建合理的预防措施，最大限度地避免水库水利工程遭受山体滑坡的破坏。

崩塌的预防。重点检查出现崩塌的位置，了解导致塌方的因素。做好崩塌的预防措施，如搭设护墙、建立护坡等。

水库渗漏的预防。预防水库渗漏应按照水库的具体情况和所处的地质条件，针对性地进行防治。现阶段主要采用的是灌浆法、夯实法等。灌浆法：把所采用的混合式浆体注入发生渗漏的位置，进而避免水库出现渗漏的情况。夯实法：通过合适的器具清理掉土体里的空气，加强土体密度，缩减土体裂缝，进而成功避免水库里的水向水库外溢出。填筑法：通常在水库渗漏不是很严重的情况下会采用填筑法，主要是清理掉渗漏位置的松软土体，而后往裂缝里填入碎石，并用防水材料予以密封处理。

4.4.2 地形开裂的预防地形开裂主要分为松散土体潜蚀和膨胀裂缝。松散土体潜蚀具体指地表水的侵蚀、软化等会造成松散土体里的颗粒在地表水的冲击下而流失，使土体开裂。胀缩裂缝则是因膨胀土变形所致，膨胀土属于高塑性黏土，具有强载荷力，通常吸水会膨胀、水分流失后会收缩，进而导致水库水利工程发生膨胀变形，发生开裂的情况，严重破坏水库水利工程的质量。因此针对地形开裂具体采取的预防措施如下。

（1）通过平整场地避免挖填方时出现明显的湿度，确保含水量能够均衡，并充分释放膨胀力。（2）尽可能保留原始自然边坡，确保施工区域地质的稳定，并且不可过分挖填。通过桩基础提升基础附和载荷力，缩减膨胀土层厚度，避免产生过大的升降，不过成孔时不可往孔里注水，同时在成孔以后，立刻对混凝土进行灌注。（3）避免在脚坡处对临坡建筑进行挖土，以免打破坡体平衡，导致出现诱发建筑物水平膨胀的情况。（4）做好换土施工，把膨胀土层清理掉，并灰土、土石混合物进行回填夯实，同时要控制好厚度，通常要达到90 cm。（5）对建筑物附近设置排水沟，根据实际情况扩充散水坡，通常扩充宽度要控制在1.2~1.5 m之间，同时设置渣垫层和隔水层。对下水道处做好防漏工作，让地基能够维持住天然结构。（6）构建地梁、地箍，同时向两侧安设水平钢筋加强接，以提升结构强度。（7）进行保湿防水，确保合理用水，充分的监督施工场地的排水情况，以防建筑物周围出现大量的积水。挖出基坑后，要立刻施工，并进行回填夯实，以免基坑长时间暴露。

4.5 加强边坡的稳定性

稳固混凝土抗滑结构、稳定锚杆等是加强边坡稳固性的主要措施。

混凝土抗滑桩，主要是将抗滑桩深入到滑坡土层里，以抵挡滑体的滑动力，对于滑坡前面的部分比较适用，可使边坡达到理想的稳固效果。首先，在实际施工期间，相关施工者要掌握地质情况，研究导致滑坡的原因，明确滑坡推力和桩身分布情况。其次，根据所处地形的具体状况，要明确桩应处于的区域，并做好分布。最后，根据滑坡力情况，对桩长、锚固深度予以确立。为进一步保证边坡的稳定，还要搭设混凝土挡墙。其主要是利用本身所具有的重量来避免滑坡现象的发生，而且能够和排水措施一同使用，再加上其自身结构并不复杂，具有较强的稳定性，因此备受施工人员青睐。

锚杆加固，主要是把受拉杆件的一侧在边上予以稳固，而另一侧连到建筑物上，进而使边坡趋于稳定。以结构为标准，可把锚固分成抗滑桩、喷锚支护、锚洞等。此外，喷混凝土护坡也是一种常用的稳固方法，其特点在于施工流程简单，只是对混凝土进行浇筑和捣鼓，即可完成施工。

4.6 提高施工工作人员的技术水平

施工方要通过培训，提高施工者的技术水平，以最大程度地防止工作人员在施工期间因出现违规操作而引发施工安全问题，从而提高水库水利工程质量，减小遭受地质灾害的概率。首先，在对地质进行勘测期间，要求相关工作人员要严格遵守有关规定，以免因工作上的失误而增加发生地质灾害的可能性。其次，在进行施工期间，要严格管控施工细节，根据所规定的施工技术要求进行操作。并在完成施工后，要对工程进行维护，在通过监理部门的验收后才可正式运行。最后，在进行工程管理时，应根据工程所处的环境针对性的创建管理措施，划定重点预防范围，以最大限度地避免水库水利工程遭遇地质灾害的破坏，保证工作人员和工程的安全性。

5 结束语

水库水利是一项系统性的工程，在施工和投入使用之后，有可能遭受地质灾害的破坏，进而严重威胁工程和人民生命财产的安全。因地质灾害是由多种原因所引发，为此需要对原因进行充分的分析，并制定出合理的防治方案。尽管地质灾害会使水库水利工程出现渗漏、淤积等情况，但由于水库所处的地区和地质条件存在明显的差别，因此不可只采用一种防治技术和措施。而这就需要相关工作人员对工程所在地的地质条件进行全方位的调查，充分地分析相关数据，然后采取针对性的地质灾害预防措施，最大程度地避免水库水利工程遭受地质灾害的破坏，使工程实现稳定运行的同时，保证人民生命财产免遭重大损失。